红土镍矿浸镍预处理工艺及机理研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文红土镍矿浸镍预处理工艺及机理研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予目期：评阅人：车小奎王淀佐教授博士学科类别：工学矿物加工工程2013年10月论文答辩日期：2013年12月2014年1月答辩委员会主席：魏德洲袁致涛朱一民评阅人～评阅人二评阅人三东北大学2014年1月万方数据ADissertationinMineralProcessingEngineeringIIllllllllIllUY2996362StudyonPretreatmenta

2、ndtheMechanismforLateriteLeachingProcessByCheXiaokuiSupervisor：WangDianzuoNortheasternUniversity2013万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：辫日期：如f伞．『l

3、>学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：二车崦签字日期：知『伞．／．岁两年口导师签名：三歹窒磋签字日期：2-口7伞J．弓万方数据东北大学博士学位论文摘要红土镍矿浸镍预处理工艺及机理研究摘要随着中国经济的高速发展，镍需

4、求不断上升和硫化镍矿资源的逐渐枯竭，如何经济开发利用这些低品位的红土镍矿资源显得日益迫切，也符合资源节约型的社会发展趋势。国内对于红土镍矿处理工艺的研究还处于起步阶段。为有效提取红土矿中镍钴资源，开发高效的湿法工艺，本文以巴布亚新几内亚玛穆巴尔(Mambare)低品位褐铁矿型镍矿为原料，对矿石进行矿相及成份分析，针对该红土镍矿中镍的赋存状态、化学浸染状态和矿物相的嵌布特性，通过对几种湿法处理工艺优缺点的比较，在总结国内外有关处理工艺的基础上，借鉴氧化镍矿的生产经验，对红土镍矿的常压浸出过程进行研究，系统地分

5、析和探索硫酸化焙烧．水浸、还原焙烧．酸浸、微波还原焙烧．浸出、常压搅拌浸出和柱浸等方法，旨在通过理论和实验研究，开发出生产成本低、资源综合利用率高、环境污染小的红土镍矿处理新工艺，也为低品位红土镍矿的开发利用提供一些新的研究思路和借鉴。通过对原矿的化学成份、矿物组成、镍的物相和原矿筛分进行分析，该红土镍矿中铁含量高，硅镁含量相对较低，属于低品位褐铁矿型红土镍矿；原矿主要有蛇纹石类矿物(含镍蛇纹石一镍绿泥石、纤维蛇纹石、胶蛇纹石)、结晶程度很差的针铁矿(褐铁矿)、磁铁矿、赤铁矿、石英(包括玉髓)组成，并有少量

6、以风化残余物存在的辉石、橄榄石、闪石和铬尖晶石等，以及很少量由风化过程形成的富含钴(co)的锰．铁(Mn．Fe)氧化物相；绝大部分的镍(Ni)、钴以类质同相性质存在于蛇纹石类矿物和褐铁矿(针铁矿)中，不存在独立的富镍氧化物或硅酸盐；筛析结果表明，原矿粒度微细，泥化严重，且粒度越细，镍含量相对高。矿中镍的分布于．0．037mm占70％以上(镍品位1．03％Ni)，．O．074～+0．037mm占11％以上(镍品位1．05％Ni)，．0．246～+O．074mm占23．57％以上(镍品位0．84％Ni)，+0．

7、246mm占2．89％(镍品位0．6％Ni)。在硫酸化焙烧．水浸工艺研究中，本文对红土矿中镍、钻等有价金属在此过程中的浸出行为进行研究，考察各种因素对有价金属镍钴与铁等杂质金属浸出的U万方数据东北大学博士学位论文摘要影响，并对浸出渣与酸的反应特性及成分进行分析，确定了红土镍矿硫酸化焙烧一水浸工艺优化工艺参数为：焙烧温度250。C、焙烧时间2．5h、焙烧酸料比O．5mL·g～、水浸温度60。C、水浸时间1．0h、水浸液固比(mL·g。1)8：1，在此条件下，镍、钴、铁的浸出率分别为75．65％、57．34％、

8、67．85％。因此，低温硫酸化焙烧．水浸工艺处理低品位红土镍矿是可行的，但铁的浸出率较高。在热力学分析的基础上，采用褐煤作还原剂，对还原焙烧．两段酸浸工艺进行工艺研究，获得一段还原焙烧．酸浸的优化工艺参数为：焙烧温度700℃，还原剂用量40wt％，焙烧时间1．0h，酸料比0．5mL·g～，酸浸时间2．Oh，酸浸液固比(mL·g。1)5：1，搅拌浸出，在此条件下，镍、钴、铁的浸出率分别为87．66％、90．88％、